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什么是石墨烯電池？

墨烯(Graphene)是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一個碳原子厚度的二維材料。石墨烯目前是世上薄卻也是堅硬的納米材料，它幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光，同時也是世界上電阻率i小的材料。

所謂的石墨烯電池是利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動的特性，開發(fā)出的一種新能源電池。作為目前薄、堅硬、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能強(qiáng)的一種新型納米材料，石墨烯的概念自2004年問世以來一直備受關(guān)注。

以動力電池領(lǐng)域為例，石墨烯是具有良好應(yīng)用前景的鋰離子電池正負(fù)極材料。同時，石墨烯聚合材料電池的重量僅為傳統(tǒng)電池50%，成本將比鋰電池低77%。從性能來看，石墨烯鋰電池充電一次，耗時也不超過10分鐘。

由于其獨有的特性，石墨烯被稱為“神奇材料”，科學(xué)家甚至預(yù)言其將“徹底改變21世紀(jì)”。

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石墨烯電池優(yōu)勢

石墨烯被科學(xué)家譽為“新材料之i王”，是人類已知強(qiáng)度高、韌性好、重量輕、透光率高、導(dǎo)電性佳的新型納米材料，將其運用到電池中，電池具有充放電時間快、儲能密度大、續(xù)航長等特點，行對石墨烯電池技術(shù)寄予很高的期望，成為了車企及研究機(jī)構(gòu)研發(fā)的重點。

石墨烯電池進(jìn)展

石墨烯電池的優(yōu)勢不僅對于新能源汽車行業(yè)有幫助，在如手機(jī)電池等其他電器電池方面也有很多的幫助作用。低壓對設(shè)備的要求稍微高一些，可制備大面積的石墨烯薄膜，質(zhì)量沒有機(jī)械剝離的高，但與氧化法等制備的石墨烯比較而言質(zhì)量高很多。據(jù)了解，珠海聚碳和哈工大合作成立石墨烯電池實驗室，劍指汽車動力電池技術(shù)，目前研發(fā)石墨烯聚合材料電池的儲能量是傳統(tǒng)電池產(chǎn)品的三倍，用此電池提供電力的電動汽車能行駛超1000公里，且充電時間大大減少，電池的重量不足傳統(tǒng)電池的一半。

廣州福滔微波設(shè)備有限公司自成立之初，就確定了依托技術(shù)開拓市場空間的經(jīng)營策略，不斷、穩(wěn)步發(fā)展。以“日新盛德，篤志篤行”的企業(yè)精神，以“專業(yè)、品質(zhì)、科技、”的產(chǎn)品理念，以“真誠、行動、和諧、利他”的核心價值觀，致力于為客戶提供更好的解決方案。石墨烯是什么石墨烯是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料。公司擁有先進(jìn)的技術(shù)，強(qiáng)大的技術(shù)管理團(tuán)隊，研發(fā)人員均具有碩士以上的文化程度，始終走在微波技術(shù)和自動控制技術(shù)的前列。公司一貫秉承誠信為本、品質(zhì)為先、合作共贏、利益共享的經(jīng)營理念，堅持以客戶為中心， 誠信經(jīng)營，始終如一地為客戶提供良好的產(chǎn)品和服務(wù)。公司始終堅持品質(zhì)為先，建立了完善的質(zhì)量管理體系，強(qiáng)化研發(fā)、生產(chǎn)的過程控制，確保出廠合格產(chǎn)品。歡迎咨詢我司了解：石墨烯制備設(shè)備、微波石墨烯爆裂設(shè)備、石墨烯膨化、石墨烯生產(chǎn)設(shè)備、單層石墨烯生產(chǎn)線等。

石墨烯發(fā)展現(xiàn)狀

石墨烯是國家政策重點鼓勵的前沿新材料行業(yè)，行業(yè)整體剛從導(dǎo)入期進(jìn)入成長期。石墨烯各方面優(yōu)異的特性顯示出巨大的應(yīng)用潛力與商業(yè)化價值，各國政府先后發(fā)布政策投入人力物力，開展石墨烯的應(yīng)用與研發(fā)。以下對石墨烯發(fā)展現(xiàn)狀分析。

從石墨烯發(fā)展現(xiàn)狀看，其相關(guān)的申請在上個世紀(jì)末就已出現(xiàn)，但隨后發(fā)展較為緩慢。直到2008年后，申請數(shù)量才開始出現(xiàn)實質(zhì)性的大幅增長。化學(xué)氣相沉積法（CVD）最早出現(xiàn)在二十世紀(jì)六十年代，主要用來制備高純度、高性能的固體薄膜。我國的石墨烯研究雖然起步較晚，但發(fā)展速度快，有著潛在優(yōu)勢。在全球石墨烯產(chǎn)業(yè)綜合發(fā)展實力排名中，中國位列第三，前兩名分別是美國和日本。

電子信息

隨著電子工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代化的電子電器正在朝著體積小、能量密度高的方向發(fā)展，并且這種發(fā)展趨勢越來越猛烈。隨著電子產(chǎn)品的工作頻率急劇增加，由電子設(shè)備產(chǎn)生的熱量也會迅速積累和增加，如果不能及時地將熱量傳導(dǎo)出去，也會使電子元件的工作溫度急劇升高。這不僅影響設(shè)備的正常工作效率，而且也會使其使用壽命大大縮短，因此迫切需要開發(fā)高導(dǎo)熱性能的界面導(dǎo)熱材料。機(jī)械剝離的石墨烯質(zhì)量很高，剝離出來的一般是幾百個納米、或者微米的石墨烯片層，一般用于石墨烯的性質(zhì)研究，產(chǎn)量非常非常低，轉(zhuǎn)移也很具有挑戰(zhàn)。單層石墨烯的導(dǎo)熱率可高達(dá)5300W/mK，當(dāng)層數(shù)增加到2 - 4層，熱導(dǎo)率降低到2800W/mK-1300 W/mK，但依舊遠(yuǎn)高于銅（Cu）的熱導(dǎo)率（398 W/mK），是導(dǎo)熱性能i好的材料。因此，石墨烯可作為理想的電子元器件導(dǎo)熱材料。

石墨烯的未來可能用途：

碳原子呈六角形網(wǎng)狀鍵合的材料“石墨烯”具有很多出色的電特性、熱特性以及機(jī)械特性。具體來說，具有在室溫下也高達(dá)20萬cm2/Vs以上的載流子遷移率，以及遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過銅的對大電流密度的耐性。石墨烯薄膜方面，現(xiàn)有產(chǎn)品存在無法避免的因生長過程導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)缺陷和因轉(zhuǎn)移過程導(dǎo)致的表面污染，普遍電阻較高，無法應(yīng)用在本應(yīng)適合匹配其優(yōu)異電學(xué)性能的領(lǐng)域。為此，石墨烯有看用于高速晶體管、觸摸面板、太陽能電池用透明導(dǎo)電膜，以及成本低于銅但與銅相比可通過大電流的電線等。

近，據(jù)國外媒報道，石墨烯擁有極強(qiáng)的光吸收能力，并且還能把吸收的光波迅速轉(zhuǎn)化為波長更短、頻率更高的激光，持續(xù)時間為幾飛秒。科學(xué)家們表示，利用這個新發(fā)現(xiàn)，未來他們可以發(fā)明更耐高溫的激光發(fā)i射器（石墨烯超耐高溫）。

當(dāng)然，這個發(fā)現(xiàn)目前僅存在于實驗室，如果科學(xué)家們建立出實體模型，將能夠增加激光發(fā)射i器的使用壽命和發(fā)射功率。

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微波法制備石墨烯的優(yōu)勢

目前，國內(nèi)外制備Gr 的方法通常為機(jī)械剝離法、化學(xué)氣相沉積法( CVD)、SiC 外延生長法、氧化還原法等。不同方法各有優(yōu)缺點，且制備的Gr 在性質(zhì)和形貌上差異較大，難以滿足各個領(lǐng)域?qū)Ω哔|(zhì)量Gr 的需求。同時，這些方法還存在設(shè)備昂貴或工藝復(fù)雜等缺點，使得其規(guī)模化生產(chǎn)大為受限。所以，發(fā)展一種簡便快捷、低能耗制備Gr 的方法顯得尤為重要。空化作用——在一些情況下，超聲效應(yīng)的產(chǎn)生則要與空化機(jī)制相聯(lián)系，聲空化是指在聲波作用下，存在于液體中的微小氣泡（空穴）所發(fā)生的一系列動力學(xué)過程：振蕩、擴(kuò)大、收縮乃至崩潰。微波法制備石墨烯時，前驅(qū)體吸收微波，微波能量通過石墨化結(jié)構(gòu)中π電子的移動轉(zhuǎn)化為熱能，將前驅(qū)體中的含氧官能團(tuán)以及摻雜的物質(zhì)快速分解成CO2和H2O 氣體。當(dāng)這些氣體產(chǎn)生的壓力超過片層間的范德華力時，石墨層之間剝離開，從而得到石墨烯。該法不僅剝離效果較好，而且制備過程避免了使用化學(xué)還原劑，是一種非常有前景的綠色制備方法。